JPH0472925A - 通信ケーブルにおける故障位置推定方法、故障検知方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、通信ケーブルを構成する通信線の始端から信
号を送出し、その反射信号が該始端に現れるのを検出し
て該通信ケーブルにおける故障位置を推定する故障位置
推定方法、或いは通信ケーブルにおいて故障が発生した
ことを検知する故障検知方法、及びその装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第７図は、通信ケーブルを構成する通信線における故障
検知に関した従来技術を示す説明図である。

同図において、１はパルスを発生し送信する送信部、２
は故障点からの反射パルスを検出する受信部、３．　３
’　、　　３″、　　３″’　は通信ケーブル、４．５
，６，７，８．９は通信用心線で、４と５６と７，８と
９などがそれぞれ１対の通信線を構成する。１０は通信
ケーブルの故障点で１０′　は断線故障の場合を、１０
″は通信用心線５．６間の絶縁不良故障の場合を示して
いる。つまり、４−５は故障した１対の通信線を、６−
７は故障通信線の故障の影響を受けている近接した通信
線を、８−９はその他の通信線を示す。

通信ケーブル３ｒ、３ｔｒは、通信ケーブル３から分岐
点１１で分岐した通信ケーブルで、通信ケーブル３内の
通信線は、４−５．６−７のように通信ケーブル３　Ｊ
　、　　３１１の両方に接続される場合と、８と９のよ
うに片方の通信ケーブル３″にのみ接続される場合とが
ある。

本図に示すように、従来の故障位置推定法は、対象とし
ている故障通信線の始端から送信部１によってパルスを
送出し、インピーダンス不均等を生じている故障点１０
から反射して戻ってくる反射パルスを同じ故障通信線に
接続した受信部２で検出し、反射パルスの伝搬時間から
故障点の位置を推定する方法を用いている。

従来の故障位置推定法での受信波形の代表例を第８図と
第９図に示す。これらの図において、１２は送信部から
直接受信部に検出される送信パルス、１３は故障点から
の反射パルス、１４はインピーダンス不均等となるケー
ブル分岐点１１からの反射パルスである。

ここでは、分岐点は１個で分岐点からの反射パルスも１
個の場合を示したが、一般に一通信線に分岐点は平均３
個、最大１０個程存在し、分岐点からの反射パルスの数
はこれに伴って増加する。

また、反射パルスのパルス幅は、その反射点が送信点す
なわち通信線の始端から遠方になるほど広がり、またそ
の波高値も小さくなる。故障位置は故障点からの反射パ
ルス１３の立上り点１５までの伝搬時間１６から推定さ
れる。

このように、従来の通信ケーブルにおける故障位置推定
法では、受信波形に故障点からの反射パルス以外に、送
信パルス、分岐点からの反射パルスが現れるために、こ
れらが相互に重畳した場合など故障点からの反射パルス
の立上り点が不明確になるという欠点があった。

第８図は、故障点とケーブル分岐点が近接している場合
の受信波形の例を示しており、この場合、故障点からの
反射パルスに分岐点からの反射パルスが重畳して故障点
からの反射パルスの立上り点を特定するのは困難となる
。この欠点は故障点の位置が通信ケーブル始端より遠方
で反射パルス波形が広がってきたり、分岐点の数が多く
なるほど顕著に現れ、このような場合立上り点の判別は
殆ど不可能となっていた。

また、第９図に見られるように、故障点の位置が通信ケ
ーブル始端から近い場合も送信パルスに故障点からの反
射パルスが重畳して、前述同様に反射パルスの立上り点
が不明確になり故障点の推定が困難となるという欠点が
あった。また、波高値の大きな送信パルスや分岐点から
の反射パルスに重畳すると、故障点からの反射パルスを
高分解能で検出できず、立上り点が不明確になったり、
場合によっては反射パルスの検出が不可能となることも
あった。

さらに、故障点が遠方の場合や故障の度合が小さい場合
は、故障点からの反射パルスの波高値が小さくなって測
定系で発生する雑音との区別が困難になる（いわゆるＳ
／Ｎ比が小さくなる）。しかし、従来の推定法ではこの
Ｓ／Ｎ比を改善しようとして、雑音の中から反則パルス
を抽出するための平均化処理などの信号処理を行っても
分岐点からの反則パルスも同様に強調されるために、故
障点からの反射パルスのみを抽出できないという欠点も
有していた。

上述した反射パルスの立上り点を捉えにくいという欠点
を解決するため、まず、対象としている故障通信線のあ
る位置に故障点を想定し、この故障通信線にパルスを送
出したときの受信パルス波形を通信線の伝送特性と通信
線の接続形態（分岐点の位置２分岐している通信ケーブ
ルの長さなど）とからシュミレーション計算により求め
、次にこのシュミレーション波形と実際の故障通信線の
始端で測定した受信パルス波形との相関をとり、相関が
最も高いときの想定故障点を故障点として断定するとい
う、シュミレーション波形と測定波形のパターンマツチ
ングによる故障位置推定法が提案されている（特願平１
−５５７０９．１−１８１８０９）。

この推定法ではパルスの立上り点を捉えないで受信波形
全体の相関をとるために、測定波形の中に故障点からの
反射パルスが十分な分解能で捉えられていれば、故障点
からの反射パルスが送信パルスや分岐点からの反射パル
スに重畳しても、同様にパルス相互が重畳したシュミレ
ーション波形との相関から故障点が推定できる特徴があ
る。

しかしなから、この手法を用いてもレベルの大きな送信
パルスを同時に検知するために、故障点が通信ケーブル
始端から遠方であったり、故障度合が小さくインピーダ
ンスの不均等がわずかな場合などは反射パルスの波高値
が小さくなり、微小な反射パルスを十分な分解能で検出
できないという欠点は残されていた。特に故障点からの
反射パルスが送信パルスに重畳したり波高値の大きな分
岐点からの反則パルスに重畳した場合には、大きな波高
値を捉えるために分解能が粗くなって微小信号を捉えら
れないために、例え平均化処理等の波形処理を行っても
故障点からの反射パルスを抽出できないという欠点があ
った。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上述した従来技術の欠点を改善することを解
決すべき課題とする。従って本発明の目的は、通信ケー
ブル始端より、該ケーブルの遠方の地点における故障や
故障度合の小さな故障の発生を高感度で検知する方法、
その故障位置を高精度で推定する方法ならびにそのため
の装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のため、本発明では、通信線の始端に不平
衡信号を平衡信号に変換器して送出する不平衡・平衡変
換部を備えた送信部と、不平衡・平衡変換部の平衡側中
点とアースとの間から前記通信線に故障が発生した場合
に不平衡成分を取り出す不平衡成分検知部を備えた受信
部と、を設けた。

また通信線の始端から信号を送出し、その反射信号が該
始端に現れた結果として、始端における通信線としての
２本の心線とアース間に不平衡信号成分が現われるのを
検出し、その波形を測定する手段と、その測定結果から
送信波形に対する不平衡成分波形のレベル比、位相の変
化量を求める手段と、それによって故障位置を推定する
手段と、を具備した。

更に、通信線において故障位置を仮定し、該通信線の伝
送特性と送出信号とからシュミレーション計算により、
始端における該通信線としての２本の心線とアース間に
現われる不平衡信号成分波形を求める演算手段を設けた
。

〔作用〕

通信ケーブルを構成する通信線の始端から信号を送出し
、その反射信号が始端に現れた結果として、始端におけ
る通信線としての２本の心線とアース間に不平衡信号成
分が現われるのを検出しその波形を測定することから送
信波形に対する不平衡成分波形のレベル比、位相の変化
量を求め、それによって故障位置を推定することができ
る。

また通信ケーブルを構成する通信線の始端から信号を送
出し、その反射信号が該始端に現れた結果として、始端
における通信線としての２本の心線とアース間に不平衡
信号成分が現われるのを検出し、その波形を測定してお
き、他方、前記通信線において故障位置を仮定し、該通
信線の伝送特性と送出信号とからシュミレーション計算
により、始端における該通信線としての２本の心線とア
ース間に現われる不平衡信号成分波形を求め、両波形を
比較して故障位置を推定することができる。

また通信ケーブルを構成する通信線の始端から信号を送
出し、その反射信号が始端に現れた結果として、始端に
おける通信線としての２本の心線とアース間に不平衡信
号成分が現われるのを検知して該通信ケーブルにおける
故障の発生を検知することができる。

〔実施例〕

次に本発明の詳細な説明するが、その前に本発明の動作
原理を説明しておく。

一般に、通信ケーブル内の通信用心線に局部的に断線や
絶縁不良等の故障が生じた時、通信用心線の始端に生じ
る電圧、電流は理論的に次式で表される。

・・・・・・　（１） ただし、 Ｖ　＋　（０）・・・・・・Ｖ、（０）：通信用心線の
始端における電圧 Ｉ　Ｉ　（０）・・・・・・１．（０）：通信用心線の
始端における電流 Ｖｌ（Ｉ！、）・・・・・・Ｖ、、（１）　：通信用心
線の終端における電圧 Ｉ、（ｆｆｉ）・・・・・・１．（４２）　：通信用心
線の終端における電流 ！　二連信用心線の長さ ｉ！、、　　：始端から障害点までの通信用心線の長さ
Ｆｃ（Ｉ！、＋）：２端子対回路の回路行列表現の一つ
としての０１の長さのケーブルの） Ｆマトリクス ２□　；障害点から終端までの通信用心線の長さ ＦＣ（ｆｆｉ２）　：　ｐｚの長さのケーブルのＦマト
リクスＦｆ　：障害点のＦマトリクス ｎ　：通信ケーブル内の通信用心線の数上式に通信線の
始端条件（送信部の内部抵抗等）、終端条件（終端抵抗
等）を入れることにより、始端、終端の通信線で観測さ
れる電圧、電流がそれぞれ求められる。式（１）から分
かるように、通信線の始端には、故障（上式の故障マト
リクスＦ、）に応じた電圧、電流が発生する。

一般に、通信ケーブルに発生する故障はその大半が、ケ
ーブルの接続点で発生する。また、接続点での故障は、
その原因が複数の通信線に共通している場合が多いため
に（例えば、接続部のカバーはずれによる紫外線劣化、
経年的な熱劣化等）その発生は一通信線に留まることは
殆どなく、複数の通信線にまとめて生じる場合が多い。

また、一般に通信ケーブルでは一通信線を構成する２本
の通信用心線はともにアースに対して平衡になるように
設計されている。しかし、故障点では２本の通信用心線
が同時に断線になることは殆どないこと、また、絶縁不
良になっても２本の通信用心線の絶縁抵抗がアースに対
して全く平衡になることも殆どないことなど、通信用心
線によって故障の度合はまちまちで、２木の通信用心線
は大半はアースに対して局部的に不平衡となる。

本発明は、このような故障形態の分析結果に基づき発案
されたものである。

さて、第１図は本発明の一実施例を示す説明図である。

同図において、第７図におけるのと同じものには同じ符
号を付しである。そのほか、１７は通信線を構成する２
木の通信用心線にアースに対して平衡した信号を送出す
るための不平衡−平衡変換用のトランスである。

送信信号は、送信部１からトランス１７を介して通信線
４−５に出力される。また、受信部２の端子はトランス
１７の平衡側中点とアース間に接続される。このトラン
ス中点とアース間に現れる電圧Ｖｍば上記式（１）から
、 Ｖｍ−Ｖａ十Ｖｂ　　　　　　　　　　・・・＋・（２
）ａ、ｂ：対象としている通信用心線の番号（第１図の
４，５） Ｖａ、Ｖｂ：通信用心線ａ、ｂの対アース電圧Ｖｍ：ｌ
−ランス中点の対アース電圧 で求められる。ただし、等価回路を用いると近似的には
、 Ｖ　ｍ　／　Ｖ　Ｓ　＃　ｋ　（１／　Ｚ　ａ　−１／
　Ｚ　ｂ　）・・・・・・（３） ■ｓ：通信用心線ａ、ｂ間に加わる送信電圧 Ｚａ、Ｚｂ：故障点での通信用心線ａ、ｂの対アース間
の絶縁抵抗 に：線路定数等できまる定数 で表される（必要あれば文献　Ｒ，Ｃｒｏｚｅ、　　Ｌ
、　Ｓｉｍｏｎ：ｒ有線電話伝送工学」、学献社、１９
８１を参照されたい）。

上記式（３）から明らかなように、もし通信線に故障が
なければ２木の通信用心線はアースに対して平衡してい
るので（Ｚａ＃Ｚｂ’ｉ■）２通信線４−５から信号を
送出してもトランス中点とアース間には信号は検出され
ない。また、インピーダンス不均衡を生じているケーブ
ル分岐点からの反射信号もアースに対しては平衡してい
るために同様にトランス中点とアース間には信号は検出
されない。しかし、前述したような故障によって局部的
な不平衡を生じると（ＺａｆＺｂ）、不平衡度（近似的
に式（３）の１　／　Ｚ　ａ　−１／　Ｚ　ｂ　）　ニ
応じてトランス中点とアース間に信号が検出されるよう
になる。

第１図において、通信用心線４，５とアース間の絶縁が
低下したとき、送信信号にパルス信号を用いた場合の送
信波形と受信波形の代表例を第２図に示す。

受信波形（反射パルス）１３には、送信パルス１２やケ
ーブル分岐点からの反射パルスは検出されず、絶縁故障
によって両通信線間に生じた不平衡点からの反射パルス
のみが検出される。したがって、その反射パルス１３の
立上り点の伝搬時間（時刻ｔ２近傍から時刻ｔ、までの
時間長）から、故障位置を容易に推定できる。

また、あらかじめ故障点を仮定し、この故障点を含んだ
通信線路でのトランス中点とアース間に現れるパルス波
形を式（１）を用いてシュミレーション計算により求め
、このシュミレーション波形と実際の測定波形が一致し
たときの想定故障点を故障点として推定する手法もとる
ことができる。

以上述べたように、本発明による故障位置推定法では、
送信信号やケーブル分岐点からの反射信号が受信されず
、故障が発生したときのみ、しかも故障点からの反射信
号だけを受信できるという大きな利点を有している。す
なわち、波高値の大きな送信信号１２が受信されないの
で、遠方の故障点や故障度合の小さな故障点から返って
くる微小な反射信号でも高分解能で検知できるので、送
出信号とのレベル比ならびに位相変化量からその故障位
置を容易に推定できるという大きな利点がある。ここで
レベル比というのは、第２図における送信信号１２のレ
ベルＬ１と反射パルス１３のレベルＬ２との比であり、
位相変化量というのは時刻ｔ、とｔ２との差に相当する
。

さらに、ケーブル分岐点からの反射信号も検出されない
ので、故障点からの反射信号が微小で測定系で発生する
雑音等に埋もれていても受信信号の平均化処理等のＳ／
Ｎ比を高める信号処理を行うことにより故障点からの反
射信号のみが雑音の中から強調して抽出され、遠方の故
障点や故障度合の小さな故障点でも、その故障位置を高
精度で推定できるという大きな利点がある。

第３図は本発明の別の実施例を示す説明図である。同図
において、第１図におけるのと同じものには同じ符号を
付しである。

第３図を参照する。送信信号は対象としている故障通信
線４−５間に送出され、受信部２の端子は、対象として
いる故障通信線の影響を受けている同一ルートの他の通
信用心線６．７（以下、′“受信心線゛という）に接続
される。このとき、受信心線６．７間に現れる電圧Ｖｒ
は上記式（１）％式％（４） ｃ、ｄ：受信心線の番号（第３図の６，７）Ｖｃ、Ｖｄ
：受信心線ｃ、ｄの対アース電圧■ｒ；受信心線間の電
圧 で求められる。また、等価回路を用いると近似的には、 Ｖｒ／ＶｓＬ：ｋ　（１／Ｚａｃ＋１／Ｚｂｃ１　／　
Ｚ　ａ　ｄ−１／　Ｚ　ｃ　ｄ　）■ｓ：通信用心線間
に加わる送信電圧 Ｚａ　ｃ、Ｚｂｃ、Ｚａｄ、Ｚｃｄ　：通信線ａ−ｃ、
　　ｂ−ｃ、　　ａ−ｄ、　　ｃ−ｄ間の絶縁抵抗 に：線路定数等で決る定数 で表される（近似的には各通信線とアース間の絶縁抵抗
Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄの影響を無視できる）。

上記式（４）から明らかなように、もし対象としている
通信線間に故障がなければ（Ｚａｃ＃ＺｂｃＬ−、Ｚａ
ｄ＃Ｚｃｄ＃ｃｏ）　、受信心線間には信号は現れない
。しかし、絶縁不良故障によって局部的に不平衡を生じ
ると不平衡度（近似的に上記式５の１　／　Ｚ　ａ　ｃ
　＋１　／　Ｚ　ｂ　ｃ−１／　Ｚ　ａ　ｄｌ　／　Ｚ
　ｃ　ｄ　）に応じた信号が検出されるようになる。

第３図の通信用心線間の絶縁が低下したとき送信信号に
パルス信号を用いた場合の送信波形と受信波形の代表例
を第４図に示す。同図に見られるように、受信端には送
信パルス１２は検出されず、絶縁故障によって生じた局
部的な不平衡点からの反射パルス１３と、ケーブル分岐
点からの反射パルス１４が検出される。

したがって、第３図の実施例においても、波高値の大き
な送信パルス１２が受信されないので、ケーブル始端遠
方の故障点から返ってくる微小な反射信号でも高分解能
で検知でき、その故障位置を容易に推定できるという大
きな利点がある。

さらに、故障点からの反射信号が微小で測定系で発生す
る雑音等に埋もれていても、受信信号の平均化処理等の
信号処理によってＳ／Ｎを高めて雑音の中から故障点か
らの反射信号を抽出することが容易にでき、遠方の故障
点や故障度合の小さな故障点でも、その故障位置を高精
度で推定できるという大きな利点がある。

ただし、本実施例の場合、平均化処理等の信号を抽出す
る信号処理を行うとケーブル分岐点からの反射信号も同
様に強調されるため、後述するようなシュミレーション
波形とのパターンマツチングを用いる手法が効果的であ
る。

以上、第１図を参照して説明した実施例でも、第３図を
参照して説明した実施例でも、受信信号の中から故障点
からの反射信号を容易に抽出できることから、受信信号
の送出信号に対するレベル比および位相変化量から故障
点を推定する手法も、あるいは、あらかじめ故障点を仮
定し、この故障点を含んだ通信線の伝搬特性と送出信号
とから受信波形を上記式（１）を用いてシュミレーショ
ン計算により求め、このシュミレーション波形と実際の
測定波形の一致度から故障点を推定する手法も、いずれ
の手法もとることができ、ともに高精度の故障位置推定
が可能である。

また、以上述べた故障位置推定法は、いずれも故障が発
生したときのみ受信端子に信号が現れる特徴があるので
、故障発生の検知法として適用できることは明らかであ
る。この場合、ケーブル始端の遠方で故障が発生しても
、また故障の度合が小さい初期の故障であっても、高分
解能で検知でき、平均化処理等の信号処理による故障点
からの反射信号の抽出も可能なため高感度で故障発生の
検知ができるという大きな利点がある。

さらに、第１図を参照して説明した実施例において、送
信用２心線とアース間には、対アース間の絶縁不良等の
故障の影響が顕著に現われること、また第３図を参照し
て説明した実施例において、信号を送出する通信線と同
一ルートの他の通信線には他の通信線間の絶縁不良等の
故障の影響が顕著に現われることから、送信用２心線と
アース間に現れる信号の不平衡成分としての信号と、故
障通信線の影響を受けている他の通信線間に現れる信号
との両信号を受信し、これらを併用して、より高精度の
故障位置の推定や故障発生の検知を行い、推定検知の精
度を高めることができることはもちろんである。

次に本発明において用いる故障位置推定装置の一実施例
を改めて第５図に示す。同図に見られるように、送信部
１にはアースに対して平衡した信号を通信線に送出する
ための不平衡−平衡変換部としてトランス１７が配置さ
れている。また、受信部２の受信用の端子ば、前記Ｉ・
ランス１７の平衡側中点とアースに接続されている。

本故障位置推定装置はこのような構成をとっているので
、送出信号やケーブル分岐点からの反則信号などアース
に対して平衡した信号は受信されず、故障点などの不平
衡点からの反射信号が抽出されて受信されるという大き
な特徴を有している。

このため、受信部２の入力端にＡ／Ｄコンバータ（図示
せず）を配置して信号をディジタル化し、複数受信信号
に対して平均化処理等の信号処理を施すと、雑音に埋も
れたような微小な故障点からの反射信号のみが抽出でき
る。したがって、送信信号にパルス信号を用いた場合、
故障点からの反射パルスが高分解能で検出でき、反射パ
ルスの立上り点も明確でその伝搬時間から高精度の故障
位置推定ができるという大きな特徴がある。

第５図において、受信部２は、送信部１に設＆Ｊたトラ
ンス１７から不平衡成分を取り出しているが、これは、
同一ケーブル内の通信線であれば、送信部１に接続され
た通信線以外の他の通信線に設けたトランスから不平衡
成分を受信部２に取り出してくるようにしてもよい。

また、第６図に示すように、本装置にあらかじめ故障点
を仮定し、この故障点を含んだ通信線の伝搬特性と送出
信号とから、送信用２心線とアース間に現れるパルス波
形の不平衡成分を上記式（１）を用いてシュミレーショ
ン計算により求め、このシュミレーション波形と実際の
測定波形とのパターンマツチングを行う演算部１８を配
置すれば、故障点が通信線始端から遠方でパルス幅が広
がり、立上り点が不明確になってもパルス波形全体で評
価できるために推定の精度が向上するという特徴が生し
る。

第６図において、受信部２は、送信部１に設けたＩ・ラ
ンス１７から不平衡成分を取り出しているが、これば、
同一ケーブル内の通信線であれば、送信部１に接続され
た通信線以外の他の通信線に設けたｌ・ランスから不平
衡成分を受信部２に取り出してくるようにしてもよい。

一方、第５図に示した実施例と同様な構成をとることに
より、通信線に故障が発生したときにのみ、受信部に信
号が現れるという特徴を利用して、高感度の故障検知装
置を実現することができる。

この場合、ケーブル始端の遠方で発生した故障でも、ま
た故障の度合が小さい初期の故障でも、高分解能で検知
でき、平均化処理等の信号処理による故障点からの反射
信号の抽出も可能なため高感度で故障発生の検知ができ
るという大きな利点がある。

なお、以上の実施例では、送出信号にパルス信号を用い
た例を示しているが、連続正弦波信号を用いても、受信
信号と送出信号とのレベル比および位相変化量から故障
発生の検知、故障位置の推定ができることはもちろんで
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による第１の故障位置推定
法は、送信用２心線とアース間に現れる信号の不平衡成
分を受信して推定するものであるために、送信信号やケ
ーブル分岐点からの反射信号などアースに対して平衡し
た信号は受信されず、故障点などの不平衡点からの反射
信号のみを抽出して受信できるという大きな特徴がある
。また、故障点からの反射信号が微小で測定系で発生す
る雑音に埋もれていても受信信号の平均化処理などの信
号処理を有効的に活用して反射信号の雑音からの抽出が
容易にできるという特徴も有している。

したがって以上の特徴から、本発明による第１の故障位
置推定法は、故障点からの反射信号を高分解能で検出す
ることができ、通信線始端より遠方の故障でも、また、
故障度合の小ざな故障でもその故障値を高精度で推定で
きるという大きな特徴がある。

また、本発明による第２の故障位置推定法は、対象とし
ている通信線の故障の影響を受けている他の通信線に現
れる信号を受信して推定するものであるために、レベル
の大きな送信信号が受信側に受信されないので、上記第
１の推定方法と同様に、故障点からの反射信号を高分解
能で検出することができ、通信線始端より遠方の故障で
も、また、故障度合の小さな故障でもその故障位置を高
精度で推定できるという特徴を有している。

また、本発明による故障検知法は、通信線に故障がなけ
れば、受信端に信号が現れず、通信線に故障が発生した
ときのみ、故障度合に応じた大きさの信号が現れるので
、高感度の故障検知ができるという大きな特徴を有して
いる。

さらに、本発明による故障位置推定装置は、送信部にア
ースに対して平衡した信号を通信線に送出するためのト
ランスを配置し、受信端は前記トランスの中点とアース
に接続されているので送信信号やケーブル分岐点からの
反射信号などアースに対して平衡した信号は受信されず
、故障点などの不平衡点からの反射信号のみが抽出して
受信できるという特徴がある。また、受信部にＡ／Ｄコ
ンバータを配置してディジタル化した複数の受信信号の
平均化処理等の信号処理を施せば、より高精度の故障位
置推定装置を実現できる大きな利点がある。

さらに、本装置にあらかじめ故障を仮定し、この故障点
を含んだ通信線路でのトランス中点とアース間に現れる
パルス波形をシュミレーション計算により求め、このシ
ュミレーション波形と実際の測定波形とのパターンマツ
チングを行う演算部を配置すれば、故障点が通信線始端
から遠方でパルス幅が広がり、立上り点が不明確になっ
てもパルス波形全体で評価できるために推定の精度が向
上するという特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる故障位置推定方法の一実施例を
示す説明図、第２図は第１図の実施例における送出波形
と受信波形の例を示す波形図、第３図は本発明にかかる
故障位置推定方法の他の実施例を示す説明図、第４図は
第３図の実施例における送出波形と受信波形の例を示す
波形図、第５図は本発明にかかる故障位置推定装置の一
実施例を示すブロック図、第６図は本発明にかかる故障
位置推定装置の他の実施例を示すブロック図、第７図は
故障位置推定方法の従来例を示す説明図、第８図、第９
図はそれぞれ第７図の従来例における受信波形の例を示
す波形図、である。 符号の説明 １・・・送信部、２・・・受信部、３．３’　、３″３
″′・・・通信ケーブル、４，５．６’、７，８．９・
・・通信用心線、１０・・・故障点、１０′　・・・断
線故障、１０″・・・絶縁故障、１１・・・ケーブル分
岐点、１２・・・送信パルス、１３・・・故障点からの
反射パルス、１４・・・ケーブル分岐点からの反射パル
ス、１５・・・故障点からの反射パルスの立上り点、１
６・・・故障点からの反射パルスの立上り点までの伝搬
時間、１７・・・トランス、１８・・・シュミレーショ
ン波形を計算する演算部 代理人　弁理士　並　木　昭　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）通信ケーブルを構成する通信線の始端から信号を送
   出し、その反射信号が該始端に現れるのを検出して該通
   信ケーブルにおける故障位置を推定する故障位置推定方
   法において、 反射信号が始端に現れた結果として、始端における通信
   線としての２本の心線とアース間に不平衡信号成分が現
   われるのを検出し、その波形を測定することから送信波
   形に対する不平衡成分波形のレベル比、位相の変化量を
   求め、それによって故障位置を推定することを特徴とす
   る通信ケーブルにおける故障位置推定方法。 ２）請求項１に記載の通信ケーブルにおける故障位置推
   定方法において、その始端から信号を送出する通信線と
   、反射信号としての前記不平衡信号成分を検出する通信
   線と、を異にしたことを特徴とする通信ケーブルにおけ
   る故障位置推定方法。 ３）請求項１に記載の故障位置推定方法と請求項２に記
   載の故障位置推定方法とを併用して故障位置の推定精度
   を高めることを特徴とする通信ケーブルにおける故障位
   置推定方法。 ４）通信ケーブルを構成する通信線の始端から信号を送
   出し、その反射信号が該始端に現れるのを検出して該通
   信ケーブルにおける故障位置を推定する故障位置推定方
   法において、 反射信号が始端に現れた結果として、始端における通信
   線としての２本の心線とアース間に不平衡信号成分が現
   われるのを検出し、その波形を測定する段階と、前記通
   信線において故障位置を仮定し、該通信線の伝送特性と
   送出信号とからシュミレーション計算により、始端にお
   ける該通信線としての２本の心線とアース間に現われる
   不平衡信号成分波形を求める段階と、前記両波形を比較
   して故障位置を推定する段階と、を含むことを特徴とす
   る通信ケーブルにおける故障位置推定方法。 ５）請求項４に記載の通信ケーブルにおける故障位置推
   定方法において、その始端から信号を送出する通信線と
   、反射信号としての前記不平衡信号成分を検出する通信
   線と、を異にし、かつシュミレーション計算により不平
   衡信号成分波形を求める対象としての通信線が、反射信
   号としての不平衡信号成分を検出する前記通信線と同じ
   通信線であることを特徴とする通信ケーブルにおける故
   障位置推定方法。 ６）請求項４に記載の故障位置推定方法と請求項５に記
   載の故障位置推定方法とを併用して故障位置の推定精度
   を高めることを特徴とする通信ケーブルにおける故障位
   置推定方法。 ７）通信ケーブルを構成する通信線の始端から信号を送
   出し、その反射信号が該始端に現れるのを検知して該通
   信ケーブルにおける故障の発生を検知する故障検知方法
   において、反射信号が始端に現れた結果として、始端に
   おける通信線としての２本の心線とアース間に不平衡信
   号成分が現われるのを検知して該通信ケーブルにおける
   故障の発生を検知することを特徴とする通信ケーブルに
   おける故障検知方法。 ８）請求項７に記載の通信ケーブルにおける故障検知方
   法において、その始端から信号を送出する通信線と、反
   射信号としての前記不平衡信号成分を検知する通信線と
   、を異にしたことを特徴とする通信ケーブルにおける故
   障検知方法。 ９）請求項７に記載の故障検知方法と請求項８に記載の
   故障検知方法とを併用して故障検知の精度を高めること
   を特徴とする通信ケーブルにおける故障検知方法。 １０）通信ケーブルを構成する通信線に故障が発生した
   ことを検知する故障検知装置であって、前記通信線の始
   端に不平衡信号を平衡信号に変換して送出する不平衡・
   平衡変換部を備えた送信部と、前記不平衡・平衡変換部
   の平衡側中点とアースとの間から前記通信線に故障が発
   生した場合に不平衡成分を取り出す不平衡成分検知部を
   備えた受信部と、から成ることを特徴とする通信ケーブ
   ルにおける故障検知装置。 １１）通信ケーブルを構成する通信線に故障が発生した
   ことを検知する故障検知装置であって、通信線の始端に
   不平衡信号を平衡信号に変換して送出する不平衡・平衡
   変換部を備えた送信部と、前記通信線とは異なる別の通
   信線の始端に備えた不平衡・平衡変換部の平衡側中点と
   アースとの間から通信線に故障が発生した場合に不平衡
   成分を取り出す不平衡成分検知部を備えた受信部と、か
   ら成ることを特徴とする通信ケーブルにおける故障検知
   装置。 １２）通信ケーブルを構成する通信線の始端から信号を
   送出し、その反射信号が該始端に現れるのを検出して該
   通信ケーブルにおける故障位置を推定する故障位置推定
   装置において、 反射信号が始端に現れた結果として、始端における通信
   線としての２本の心線とアース間に不平衡信号成分が現
   われるのを検出し、その波形を測定する手段と、その測
   定結果から送信波形に対する不平衡成分波形のレベル比
   、位相の変化量を求める手段と、それによって故障位置
   を推定する手段と、を具備して成ることを特徴とする通
   信ケーブルにおける故障位置推定装置。 １３）通信ケーブルを構成する通信線の始端から信号を
   送出し、その反射信号が別の通信線の始端に現れるのを
   検出して該通信ケーブルにおける故障位置を推定する故
   障位置推定装置において、反射信号が別の通信線の始端
   に現れた結果として、該始端における通信線としての２
   本の心線とアース間に不平衡信号成分が現われるのを検
   出し、その波形を測定する手段と、その測定結果から送
   信波形に対する不平衡成分波形のレベル比、位相の変化
   量を求める手段と、それによって故障位置を推定する手
   段と、を具備して成ることを特徴とする通信ケーブルに
   おける故障位置推定装置。 １４）通信ケーブルを構成する通信線の始端から信号を
   送出し、その反射信号が該始端に現れるのを検出して該
   通信ケーブルにおける故障位置を推定する故障位置推定
   装置において、 反射信号が始端に現れた結果として、始端における通信
   線としての２本の心線とアース間に不平衡信号成分が現
   われるのを検出し、その波形を測定する手段と、前記通
   信線において故障位置を仮定し、該通信線の伝送特性と
   送出信号とからシュミレーション計算により、始端にお
   ける該通信線としての２本の心線とアース間に現われる
   不平衡信号成分波形を求める演算手段と、前記両波形を
   比較して故障位置を推定する手段と、を具備して成るこ
   とを特徴とする通信ケーブルにおける故障位置推定装置
   。 １５）通信ケーブルを構成する通信線の始端から信号を
   送出し、その反射信号が別の通信線の始端に現れるのを
   検出して該通信ケーブルにおける故障位置を推定する故
   障位置推定装置において、反射信号が別の通信線の始端
   に現れた結果として、該始端における通信線としての２
   本の心線とアース間に不平衡信号成分が現われるのを検
   出し、その波形を測定する手段と、前記別の通信線にお
   いて故障位置を仮定し、該通信線の伝送特性と送出信号
   とからシュミレーション計算により、前記別の通信線の
   始端における該通信線としての２本の心線とアース間に
   現われる不平衡信号成分波形を求める演算手段と、前記
   両波形を比較して故障位置を推定する手段と、を具備し
   て成ることを特徴とする通信ケーブルにおける故障位置
   推定装置。